2021年中考物理考点分类复习-探究影响机械效率的因素

2021年中考物理考点分类复习——探究影响机械效率的因素

1.（2021葫芦岛模拟）如图为“测滑轮组机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下，

重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）。下列说法错

误的是（）

6

A.弹簧测力计的拉力是2.4N

B.物体上升的速度为0.05m/s

C.弹簧测力计拉力的功率为0.12W

D.滑轮组的机械效率约83.3%

2.（2021广州模拟）如图所示，王瑞同学通过斜面用平行于斜面4200N的推力，将质量

为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s=2m。（g取10N/kg）下列说

法中（）

①推力的功率为40W②斜面的机械效率为75%

③斜面对物体的摩擦力100N④推力做的额外功100J

A.只有①正确B.只有②④正确C.只有③©正确D.①②③④都正确

3.（2021.甘肃模拟）利用如图所示的滑轮组提起一个重为210N的物体，绳子自由端的拉力

F=100N,5s内物体被匀速提升2m。若不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（）

i

A.绳子自由端移动的距离是4m

B.动滑轮的重力为70N

C.滑轮组的机械效率为70%

D.提升物体的过程中，拉力F功率为40W

4.（2021嘉兴模拟）小明用如图的滑轮组提升重为100N的物体，使其在5s内匀速上升2m,

动滑轮的重为10N,不计绳重及摩擦，下列计算正确的是（）

A.拉力F为50N

B.绳子自由端移动的距离为6m

C.此时滑轮组的机械效率为90.9%

D.拉力的功率为40W

5.（2021怀化模拟）如图所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车至斜面顶端，小车重为

G,弹簧测力计示数为F,其它量在图中标出小车在此运动中，F力做的总功是,有

用功是，斜面的机械效率是。

5

6.（2021张家界模拟）如图，斜面长4m,高1m,工人用250N沿斜面方向的力将重为800N

的箱子匀速推到车上，在此过程中工人做的有用功为J,克服斜面摩擦做的功为

J,斜面机械效率为,箱子受到的摩擦力为No

7.（2021陕西模拟）研究性学习中，有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验,

如图所示，用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面，并使它固定，

把小车放在斜面底端4用弹簧测力计拉着小车从位置/沿斜面匀速上升到8位置，上升过

程中弹簧测力计的示数如图所示.拉力尸在这过程中做的有用功J,拉力尸在这过

程中做总功是J,该次实验的机械效率是物体受到的摩擦阻力为N.

C«-2N

M30cm

8.（2021怀化模拟）人在绳子的自由端用拉力F通过如图甲所示的滑轮组，将放在罐笼A

中的重为1440N建筑材料匀速提升10m,用时10s,绳子自由端移动的速度为m/s,

所做的有用功为J;拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示，忽略摩擦及钢丝

绳、动滑轮的重，则滑轮组的机械效率是。

9.（2021天津模拟）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验小组按下列步骤完成实验:

①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格；

②按图12安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置；

③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力产的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h

和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格；

④算出有用功%r,总功/总，机械效率〃；

⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。

次数沙和袋所受的提升而反有用功W*拉力F/N继阳移动总功W*/J机械效率4

总重力G/Nh/mZJ的距离s/m

10.6020.12030.1866.7%

20.9020.180.404024

31202024030£03080%

请根据实验过程和实验记录，思考并回答：

（1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离S,你认为S应

该为m,

（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为o

（3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为N.（绳重和摩擦忽略不计）

（4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机

械效率»（选填“越大”、“越小”或“不变”）

图12

10.（2021金昌模拟）某同学用如图所示的实验装置”探究滑轮组的机械效率”，数据记录

在表中，其中第1、3两次是静止时的测量数据，第2、4、5、6次是竖直向上匀速拉动弹

簧测力计时的测量的数据:

实毅钩码重钩码匕升的高地端的卷卷移动的机械效率

次数/N度/・他力/N距离/»

10.5oS止）0.30

20.50.100.350.347.6%

30.50.10（静止）0.3

410.100.550.360.6%

520.1010.366.7%

620.1510.4566.7%

（1）在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应处于状态。

（2）在第3次实验，钩码上升到0.1m高度后再次静止，此时弹簧测力计的读数为

N。

（3）由第2、4、5次实验可知，钩码上升的高度相同时，随着钩码重的增大，有用功

额外功。（选填"增加"、"不变”或“减少”）

（4）由第5、6次实验可知，钩码重相同时，物体上升高度增大，有用功,机

械效率;（选填“增加”、“不变”或“减少”）

（5）通过该实验发现要提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施。

11.（2021锦州模拟）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验

装置如图:

实装次数123

钩码重G/N446

钩码匕升高度h/.0.150.150.15

蝇耳技力F/N1.81.42.4

塞端移动距离s/・0.450.750.45

机械效率n74%

（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用（选填“甲”或“乙”）图做的实验。

（2）第3次实验时滑轮组的机械效率是„

（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同

的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率

（4）比较第1次实验和第3次实验可得正确结论：使用同一滑轮组，,可以提高滑

轮组的机械效率。

甲乙

12.（2021哈尔滨模拟）某实验小组用图中实验装置探究“影响滑轮组机械效率的因素”，实

验中每个钩码重2N,g=10N/kg,实验测得的数据如下表所示:

次数动着轮版殳钩玛总钩码匕升高弹簧测力计弹簧测力计移机械效率

・/kgfG/N度h/・示数1：小动即高S/Bn

10.240.12.00.3

20.260.12.70.374%

30.440.11.60.55M

40.440.21.61.050%

50.540.13.00.344%

（1）在实验中，测量绳子自由端拉力F时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计。

（2）第一次实验测得的机械效率为（保留整数），第4次实验是用（选填

“a”、"b”或"c”）图做的。

（3）分析比较“1、2”次实验数据、“1、5”次实验数据、“3、4”次实验数据，得到的结

论是_______

（4）根据第三次实验数据判断，本次实验中是否存在摩擦力？（选填“是”或“否

【拓展】

（5）在测量某个摩擦较大的滑轮组机械效率时，小明说，在用弹簧测力计测绳子自由端拉

力大小时边拉动弹簧测力计边读数不容易观察，他提出的建议是让弹簧测力计拉着绳子自

由端不动，这样读数就容易了。请你对小明说法的科学性做出评价：O

13.（2021湘潭模拟）如图所示为某同学测定动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉

动绳子的自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图

中的A'位置匀速竖直上升到B'位置，这个过程用时2s,弹簧测力计对绳子的拉力为F.请

据此完成下列问题。

（1）该同学准备了下列器材：钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺，其中多

余的器材是

（2）如图，由刻度尺的读数可知，钩码上升的距离是cm。

（3）弹簧测力计的读数为1.2N,则这个动滑轮的机械效率是%；拉力F做功的功率

是Wo

（4）动滑轮自身重力为N.（不计绳子重及机械之间的摩擦）

2021年中考物理考点分类复习一一探究影响机械效率的因素参考答案

1.（2021葫芦岛模拟）如图为“测滑轮组机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下，

重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）。下列说法错

误的是（）

A.弹簧测力计的拉力是2.4N

B.物体上升的速度为0.05m/s

C.弹簧测力计拉力的功率为0.12W

D.滑轮组的机械效率约83.3%

【答案】C.

【解析】解：

A、由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N,故A正确;

B、物体上升速度==0.05m/s,故B正确；

t2s

C、由图知，n=3,拉力端移动距离s=3h=3X0.lm=0.3m,

拉力做功WK=FS=2.4NX0.3m=0.72J,

拉力做功的功率：

P=~^=。72J=o.36W,故C错误；

t2s

D、有用功W*=Gh=6NX0.hn=0.6J；

滑轮组的机械效率:

n=Ij_=0-6Jx100%«83.3%,故D正确。

Wa0.72.T

2.（2021广州模拟）如图所示，王瑞同学通过斜面用平行于斜面Q200N的推力，将质量

为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s=2m。（g取10N/kg）下列说

法中（）

①推力的功率为40W②斜面的机械效率为75%

③斜面对物体的摩擦力100N④推力做的额外功100J

A.只有①正确B.只有②④正确C.只有③©正确D.①②③④都正确

【答案】B

【解析】①推力做功为

IT*=Fs=200NX2m=400J

推力功率为

-陛3=80W

t5s

故①错误。

②物体重力为

G=mg=30kgX10N/kg=300N

所做有用功为

〃有=Gh=300NXlm=300J

斜面机械效率为

跌300J

77=-----------

%400J

故②正确。

③所做额外功为

%(=/总-/有=400J-300J=100J

由/便=4得摩擦力

/=^=WOJ=50N

2m

故③错误。

④所做额外功为

^=400J-300J=100J

故④正确。

故选B。

3.（2021甘肃模拟）利用如图所示的滑轮组提起一个重为210N的物体，绳子自由端的拉力

F=100N,5s内物体被匀速提升2m。若不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（）

±

A.绳子自由端移动的距离是4m

B.动滑轮的重力为70N

C.滑轮组的机械效率为70%

D.提升物体的过程中，拉力F功率为40W

【答案】Co

【解析】解：

A.由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3,则绳子自由端移动的距离s=nh=3X2m=6m,

故A错误；

B.不计绳重和摩擦，由F=工（G+G动）可知，动滑轮的重力6动=咕-6=3义10（^-21（^=

n

90N,故B错误；

C.拉力做的总功Ws=Fs=100NX6m=600J,拉力做的有用功W«=Gh=210NX2m=420J,

滑轮组的机械效率n=!^X100%=螫Lxi00%=70%,故C正确；

W总600.T

D.提升物体的过程中，拉力F功率P=y=K^L=120W,故D错误。

t5s

4.（2021嘉兴模拟）小明用如图的滑轮组提升重为100N的物体，使其在5s内匀速上升2m,

动滑轮的重为10N,不计绳重及摩擦，下列计算正确的是（）

A.拉力F为50N

B.绳子自由端移动的距离为6m

C.此时滑轮组的机械效率为90.9%

D.拉力的功率为40W

【答案】Co

【解析】解:

A、由图知，通过动滑轮的绳子段数n=2,

不计绳重及摩擦，则拉力：F=—（G物+G动）=」X（100N+10N）=55N,故A错误；

22

B、绳端移动的距离：s=2h=2X2m=4m,故B错误；

C,所做的有用功：W«=Gtth=100NX2m=200J,

拉力做的总功：W«=Fs=55NX4m=220J,

滑轮组的机械效率：

n=W有用X100%=迎Lx100%以90.9%.故C正确；

w总220.T

D,由C可知，拉力做的功：W卷=220J；

拉力的功率：

p=X=220£=44ff）故D错误；

t5s

5.（2021怀化模拟）如图所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车至斜面顶端，小车重为

G,弹簧测力计示数为F,其它量在图中标出小车在此运动中，F力做的总功是,有

用功是，斜面的机械效率是o

【解析】解：此过程所做的有用功为：W^=Gh,

拉力F做的总功为：W«=Fs,

W有Ch

斜面的机械效率为：

W总Fs

6.（2021张家界模拟）如图，斜面长4m,高1m,工人用250N沿斜面方向的力将重为800N

的箱子匀速推到车上，在此过程中工人做的有用功为J,克服斜面摩擦做的功为

【答案】800；200；80%；50.

【解析】解：

(1)工人做的有用功：W<f=Gh=800NXlm=800J；

(2)工人做的总功：W«=Fs=250NX4m=1000J；

克服斜面摩擦做的功：W«=W*7育=1000J-800J=200J；

(3)斜面的机械效率:

n-W有一800J

X100%=80%；

W总1000.T

(4)由Wi<=fs得箱子受到的摩擦力:

f=^^=200J=50N<)

s4m

7.(2021陕西模拟)研究性学习中，有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验,

如图所示，用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面，并使它固定,

把小车放在斜面底端4用弹簧测力计拉着小车从位置4沿斜面匀速上升到8位置，上升过

程中弹簧测力计的示数如图所示.拉力尸在这过程中做的有用功J,拉力尸在这过

程中做总功是J,该次实验的机械效率是,物体受到的摩擦阻力为N.

1N2N

II...I

IUI,,

史2N

【答案】0.8；1.2；67%；0.5

【解析】由题意及图知:物体重G=2N,拉力尸=1.5N,弹簧测力计拉着小车从位置力沿斜

面匀速上升到8位置时，物体上升的高度为〃=0.4m,弹簧测力计移动的距离s=0.8m,则

拉力尸在这过程中做的有用功吗J.用=G/^=2Nx().4m=().8J,拉力产在这过程中做总功

1%=尸s=1.5NxO.8m=1.2J,该次实验的机械效率，

7=^!LX100%=^^X100%=66.7%,%外=%-吗理=1.2J-0.8J=0.4J,

总.

/9d£=O.5N。

s0.8m

8.(2021怀化模拟)人在绳子的自由端用拉力F通过如图甲所示的滑轮组，将放在罐笼A

中的重为1440N建筑材料匀速提升10m,用时10s,绳子自由端移动的速度为m/s,

所做的有用功为J;拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示，忽略摩擦及钢丝

绳、动滑轮的重，则滑轮组的机械效率是O

甲乙

【答案】2；14400；72%。

9.(2021天津模拟)在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验小组按下列步骤完成实验：

①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格；

②按图12安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置；

③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力产的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h

和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格；

④算出有用功〃有，总功/总，机械效率〃;

⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。

次教沙和袋所受的提升南度有用功W*拉力F/N绳用移动总功Wj»/J机械效率n

总重力G/Nh/mZJ的距寓s/m

10.6020.12030.1866.7%

20.9020.180.406024

312020240.50603080%

请根据实验过程和实验记录，思考并回答：

(1)在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离S,你认为S应

该为m。

(2)根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为。

(3)根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为N.(绳重和摩擦忽略不计)

(4)分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机

械效率o(选填“越大”、“越小”或“不变”)

图12

【答案】(1)0.6；(2)75%；(3)0.3；(4)越大。

10.(2021金昌模拟)某同学用如图所示的实验装置“探究滑轮组的机械效率”，数据记录

在表中，其中第1、3两次是静止时的测量数据，第2、4、5、6次是竖直向上匀速拉动弹

簧测力计时的测量的数据:

实教钩码重钩码匕升的高地层的卷卷移动的机械效率

次数/N度/・M力/N距离/,

10.50（静止）0.30

20.50.100.350.347.6%

30.50.10（静止）0.3

410.100.550.360.6%

520.1010.366.7%

620.1510.4566.7%

（1）在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应处于状杰。

（2）在第3次实验，钩码上升到0.1m高度后再次静止，此时弹簧测力计的读数为

No

（3）由第2、4、5次实验可知，钩码上升的高度相同时，随着钩码重的增大，有用功

额外功o（选填“增加”、"不变”或"减少”）

（4）由第5、6次实验可知，钩码重相同时，物体上升高度增大，有用功,机

械效率;（选填”增加"、"不变”或“减少”）

（5）通过该实验发现要提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施。

【答案】（1）竖直匀速运动；（2）0.3；增加；增加；（4）增加；不变；（5）增加物重。

【解析】解：（1）在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应处于竖直匀速直线运动状态，

此时测力计示数才等于拉力大小；

（2）当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小，

在第3次实验，钩码上升到0.1m高度后再次静止，此时弹簧测力计的读数和第1次相同,

为0.3N；

(3)由第2、4、5次实验可知，W*M=Gh,钩码上升的高度相同时，随着钩码重G的增大，

有用功增加；

滑轮与绳，滑轮与轴的摩擦增加，额外功增加；

(4)由第5、6次实验可知，根据W有屈=Gh,钩码重相同时，物体上升高度增大，有用功

增加，而机械效率不变；

(5)由表中第2、4、5次实验可知，同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越高，即

使用同一滑轮组要提高滑轮组的机械效率，可以采取增加物重的措施。

11.(2021锦州模拟)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验

装置如图：

实装次数123

钩码重G/N446

钩码匕升高度h/・0.150.150.15

蝇将批力F/N1.81.42.4

卷常移动距离s/・0.450.750.45

机械效率n74%

(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用(选填“甲”或“乙”)图做的实验。

(2)第3次实验时滑轮组的机械效率是。

(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同

的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率O

(4)比较第1次实验和第3次实验可得正确结论：使用同一滑轮组，,可以提高滑

轮组的机械效率。

【答案】（1）乙；（2）83%；（3）越低；（4）增大所提升物体的重力。

12.（2021哈尔滨模拟）某实验小组用图中实验装置探究“影响滑轮组机械效率的因素“，实

验中每个钩码重2N,g=10N/kg,实验测得的数据如下表所示：

次数动滑轮质量钩玛总钩玛上升高弹黄测力计弹簧测力计移机械效率

■/kg重G/N度h/«示数I7N动即高S/Bn

10.240.12.00.3

20.260.12.70.374%

30.440.11.60.55M

40.440.21.61.050%

50.540.13.00.344%

（1）在实验中，测量绳子自由端拉力F时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计。

（2）第一次实验测得的机械效率为（保留整数），第4次实验是用（选填

a

（3）分析比较“1、2”次实验数据、“1、5”次实验数据、“3、4”次实验数据，得到的结

论是o

（4）根据第三次实验数据判断，本次实验中是否存在摩擦力？（选填“是”或“否

【拓展】

（5）在测量某个摩擦较大的滑轮组机械效率时，小明说，在用弹簧测力计测绳子自由端拉

力大小时边拉动弹簧测力计边读数不容易观察，他提出的建议是让弹簧测力计拉着绳子自

由端不动，这样读数就容易了。请你对小明说法的科学性做出评价：O

【答案】（1）匀速；（2）67%；c；（3）被提升的重物越重，动滑轮越轻，机械效率越高；

机械效率与重物被提升的高度无关；（4）否；（5）不科学；因为静止时摩擦力对实验的影

响不能准确计量。

【解析】（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计；

（2）第1次实验测得的机械效率为：T]=不亘=生=4NX1E々67%；

W总Fs2.ONXO.3m

第4次实验绳子的有效段数：n=W-=L^L=5,故是用图c